一氧化碳

一氧化碳 (carbon monoxide, CO)純品為無色、無臭、無刺激性的氣體。在水中的溶解度甚低，但易溶于氨水。一氧化碳進入人體之后會和血液中的血紅蛋白結合，進而使血紅蛋白不能與氧氣結合，從而引起機體組織出現(xiàn)缺氧，導致人體窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。常見于家庭居室通風差的情況下，煤爐產生的煤氣或液化氣管道漏氣或工業(yè)生產煤氣以及礦井中的一氧化碳吸入而致中毒。

一氧化碳分子模型

外觀與性狀：無色、無嗅、無味的氣體。

蒸氣壓（kPa）：309kPa/-180℃

溶解性：在水中的溶解度低，但易被氨水吸收。

禁配物：強氧化劑、堿類。

分解產物：400～700℃間分解為碳和二氧化碳。

危險特性：是一種易燃易爆氣體。與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸；與空氣混物爆炸限12％～75％。

其他物理特性：自燃點608.89℃。

一氧化碳探測儀

燃燒時發(fā)出藍色的火焰，放出大量的熱。因此一氧化碳可以作為氣體燃料。

一氧化碳作為還原劑，高溫時能將許多金屬氧化物還原成金屬單質，因此常用于金屬的冶煉。如：將黑色的氧化銅還原成紅色的金屬銅，將氧化鋅還原成金屬鋅：

CO＋CuO=Cu＋CO₂

CO＋ZnO=Zn＋CO₂

在煉鐵爐中可發(fā)生多步還原反應：

CO＋3Fe₂O₃= 2Fe₃O₄＋CO₂

Fe₃O₄＋CO= 3FeO＋CO₂

FeO＋CO=Fe+CO₂

在加熱和加壓的條件下，它能和一些金屬單質發(fā)生反應，主成分子化合物。如Ni(CO)₄（四羰基鎳）、Fe(CO)₅（五羰基鐵）等，這些物質都不穩(wěn)定，加熱時立即分解成相應的金屬和一氧化碳，這是提純金屬和制得純一氧化碳的方法之一。

一氧化碳是大氣中分布最廣和數量最多的污染物，也是燃燒過程中生成的重要污染物之一。大氣中的CO主要來源是內燃機排氣，其次是鍋爐中化石燃料的燃燒。

一氧化碳是含碳燃料燃燒過程中生成的一種中間產物，最初存在于燃料中的所有碳都將形成CO。一氧化碳的形成和破壞過程都是受化學反應動力學機理所控制，是碳氫燃料燃燒過程中基本反應之一，它的生成機理為：

RH → R → RO₂ → RCHO → RCO → CO

式中R為碳氫自由基團。反應中的RCO原子團主要通過熱分解生成CO，也可以氧化碳氫基團R后生成CO。燃燒過程中CO氧化成CO₂的速率要比CO生成速率低，因此在碳氫化物火焰中CO的基本氧化反應為：

CO + OH → CO₂ + H₂

CO是不完全燃燒的產物之一。若能組織良好的燃燒過程，即具備充足的氧氣、充分的混合，足夠高的溫度和較長的滯留時間，中間產物CO最終會燃燒完畢，生成CO₂或H₂O。因此，控制CO的排放不是企圖抑制它的形成，而是努力使之完全燃燒。

研究表明，碳氫燃料和空氣的預混燃燒火焰中，由于CO的生成速率很快，在火焰區(qū)CO濃度迅速上升到最大值，該最大值通常比反應混合物在絕熱燃燒時的平衡值要高，隨后CO濃度緩慢地下降到平衡值。因此，從燃燒設備的排氣中檢測的CO含量要比在燃燒室中最大值低，但明顯地大于排氣狀態(tài)下平衡值。這表明化學反應動力學控制著CO的生成和破壞。

健康危害

一氧化碳

危害分級（GB5044—85）：II級（高度危害）。

1、急性毒性

LC50：小鼠2300～5700mg/m3，豚鼠1000～3300mg/m3，兔4600～17200mg/m3，貓4600～45800mg/m3，狗34400～45800mg/m3。

大鼠吸入0.047～0.053mg/L，4～8h/d，30d，出現(xiàn)生長緩慢，血紅蛋白及紅細胞數增高，肝臟的琥珀酸脫氫酶及細胞色素氧化酶的活性受到破壞。猴吸入0.11mg/L，經3～6個月引起心肌損傷。

一氧化碳隨空氣吸入后，通過肺泡進入血液循環(huán)，與血液中的血紅蛋白和血液外的其他某些含鐵蛋白質（如肌紅蛋白、二價鐵的細胞色素等）形成可逆性的結合。其中90％以上一氧化碳與Hb結合成碳氧血紅蛋白，約7％的一氧化碳與肌紅蛋白結合成碳氧肌紅蛋白，僅少量與細胞色素結合。實驗表明一氧化碳在體內不蓄積，動物吸入200ppm一氧化碳持續(xù)1個月，停毒后24h一氧化碳已完全排出，其中98.5％是以原形經肺排出，僅l％在體內氧化成二氧化碳。一氧化碳吸收與排出，取決于空氣中一氧化碳的分壓和血液中HbCO的飽和度（即Hb總量中被一氧化碳結合的百分比）。次要的因素為接觸時間和肺通氣量；后者與勞動強度直接有關。

一氧化碳中毒的機理

是一氧化碳與血紅蛋白可逆性結合引起缺氧所致，一般認為一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力大230～270倍，故把血液內氧合血紅蛋白中的氧排擠出來，形成碳氧血紅蛋白（HbCO），又由于碳氧血紅蛋白的離解比氧血紅蛋白慢3600倍，故碳氧血紅蛋白較之氧血紅蛋白更為穩(wěn)定。碳氧血紅蛋白不僅本身無攜帶氧的功能，它的存在還影響碳氧血紅蛋白的離解，于是組織受到雙重的缺氧作用。最終導致組織缺氧和二氧化碳潴留，產生中毒癥狀。

中樞神經系統(tǒng)對缺氧最為敏感，一氧化碳中毒后首先受累及。尤其是大腦皮層的白質和蒼白球等最為嚴重。在病理上表現(xiàn)為腦血管先痙攣后擴張，通透性增加，出現(xiàn)腦水腫和不同程度的局灶性軟化壞死，臨床出現(xiàn)顱內壓增高甚至腦疝，危及生命。腦缺血和腦水腫可繼發(fā)腦循環(huán)障礙，引起血栓形成或缺血性軟化，或廣泛的脫髓鞘病變，造成“急性一氧化碳中毒神經系統(tǒng)后遺癥”，出現(xiàn)肢體癱瘓、震顫麻痹、周圍神經炎、自主神經功能紊亂、發(fā)作性頭痛、精神障礙，甚至癲癇等。重度中毒者，其神經系統(tǒng)損害發(fā)病率幾乎100％。

一氧化碳中毒臨床以頭痛乏力，口唇呈櫻桃紅，甚者出現(xiàn)昏迷為特征。

（1）輕度中毒。 患者可出現(xiàn)頭痛、頭暈、失眠、視物模糊、耳鳴、惡心、嘔吐、全身乏力、心動過速、短暫昏厥。血中碳氧血紅蛋白含量達10%-20%。

（2）中度中毒。除上述癥狀加重外，口唇、指甲、皮膚粘膜出現(xiàn)櫻桃紅色，多汗，血壓先升高后降低，心率加速，心律失常，煩躁，一時性感覺和運動分離（即尚有思維，但不能行動）。癥狀繼續(xù)加重，可出現(xiàn)嗜睡、昏迷。血中碳氧血紅蛋白約在30%-40%。經及時搶救，可較快清醒，一般無并發(fā)癥和后遺癥。

（3）重度中毒?；颊哐杆龠M入昏迷狀態(tài)。初期四肢肌張力增加，或有陣發(fā)性強直性痙攣；晚期肌張力顯著降低，患者面色蒼白或青紫，血壓下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡。經搶救存活者可有嚴重合并癥及后遺癥。

環(huán)境危害

該物質對環(huán)境有危害，應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。

非生物降解

CO的物理化學特性表明，大氣中CO的去除主要通過一氧化碳與羥基的反應，其最終產物為二氧化碳。每年排放在大氣中的絕大多數的CO通過與羥基反應除去約85％，土壤吸收10％，剩下的擴散到平流層中。在每年的排放和去除的過程中，存在一個小小的不平衡，引起了CO每年有1％的增加。這個不平衡可能是由于人類活動使排放量增加引起的。CO的平均濃度為100μg/m3，在大氣中CO總量約為4億噸；一氧化碳的平均壽命約為2個月。

緊急處理

一氧化碳中毒搶救

一氧化碳中毒后的緊急處理五步驟：

1、將門窗打開，勿碰觸室內家電，以防爆炸。

2、將患者移到通風地，并松開衣服，保持仰臥姿勢。

3、將患者頭部后仰，使氣道暢通。

4、患者如有呼吸，要以毛毯保溫，迅速就醫(yī)。

5、患者如無呼吸，要一面施行人工呼吸，一面呼叫救護車。

防護措施

吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給予輸氧。呼吸心跳停止時，立即進行人工呼吸和胸外心臟按壓術。就醫(yī)。

呼吸系統(tǒng)防護：空氣中濃度超標時，佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。緊急事態(tài)搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器、一氧化碳過濾式自救器。

眼睛防護：一般不需特殊防護。高濃度接觸時可戴安全防護眼鏡。

一氧化碳中毒

身體防護：穿防靜電工作服。

手防護：戴一般作業(yè)防護手套。

其他防護：工作現(xiàn)場嚴禁吸煙。實行就業(yè)前和定期的體檢。避免高濃度吸入。進入罐、限制性空間或其他高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護。

泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并立即隔離150m，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構筑圍堤或挖坑以收容產生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。也可以用管路導至爐中、凹地焚之。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。

燃燒產物：二氧化碳

滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。

操作注意事項：嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），穿防靜電工作服。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、堿類接觸。在傳送過程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產生靜電。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。

儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、堿類、食用化學品分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備。

運輸注意事項：采用鋼瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、堿類、食用化學品等混裝、混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，禁止在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運輸時要禁止溜放。

廢棄處置（洗消）：用焚燒法處置。

一氧化碳

1、產生一氧化碳的車間（如煉鋼、煉焦、造煤氣車間）應加強自然通風。使用一氧化碳的鍋爐、輸送管道和閥門要經常維修，防止漏氣。經常測定車間空氣中一氧化碳濃度，有條件者可用一氧化碳自動報警器。

2、礦井放炮后，應遵守操作規(guī)程，通風20min后，方可進入工作。進入一氧化碳濃度較高的環(huán)境內進行檢修時，應采取有效的個人防護，如供氧式呼吸器或防護口罩；并要求同時有二人操作，萬一發(fā)生意外，能及時互救。新工人應接受就業(yè)前體檢，患有各種中樞神經和周圍神經器質性疾患、明顯的心血管疾患者，不宜從事一氧化碳作業(yè)。

3、家庭生活中注意燒煤要燃燒盡，不要悶蓋，爐灶和燃氣注意安全使用，尤其冬季在密閉的住室廚房中使用天然氣爐或煤氣灶更要嚴加注意。

5、在家中一定要采取防范措施，其中包括要安裝風斗，常檢查，防漏氣是至關重要的。

6、加強預防一氧化碳中毒的衛(wèi)生宣傳，對取暖用的煤爐要裝好煙囪，并保持煙囪結構嚴密和通風良好，防止漏煙、倒煙。

7、認真執(zhí)行安全生產制度和操作規(guī)程，煤氣發(fā)生爐和管道要經常檢修以防漏氣，產生一氧化碳的工作場地必須有良好的通風設備，并須加強對空氣中一氧化碳的監(jiān)測。

8、加強個人防護，進入高濃度一氧化碳的環(huán)境工作時，要戴好特制的一氧化碳防毒面具，兩人同時工作，以便監(jiān)護和互助。

1.現(xiàn)場應急監(jiān)測方法

（1）便攜式氣體檢測儀器：固體熱傳導式、定電位電解式、一氧化碳庫侖檢測儀、紅外線一氧化碳檢測儀。

（2）常用快速化學分析方法：五氧化二碘比長式檢測管法、硫酸鈀-鉬酸銨比色式檢測管法（萬本太主編：《突發(fā)性環(huán)境污染事故應急監(jiān)測與處理處置技術》）。

（3）氣體速測管（北京勞保所產品、德國德爾格公司產品）。

2.實驗室監(jiān)測方法

1．國職業(yè)接觸限值（GBZ2—2002）

2.環(huán)境標準